(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2021067715
(43)【公開日】20210430
(54)【発明の名称】着脱可能ユニット及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 21/18 20060101AFI20210402BHJP
   G03G 21/16 20060101ALI20210402BHJP
   G03G 15/08 20060101ALI20210402BHJP
   G03G 21/12 20060101ALI20210402BHJP
   G03G 21/00 20060101ALI20210402BHJP
【FI】
   !G03G21/18 132
   !G03G21/16 147
   !G03G21/16 176
   !G03G21/18 142
   !G03G15/08 348B
   !G03G15/08 310
   !G03G21/12
   !G03G21/00 370
   !G03G21/00 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】24
(21)【出願番号】2019190612
(22)【出願日】20191017
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子3丁目30番2号
(74)【代理人】
【識別番号】100169155
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 健太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075638
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 篤史
【住所又は居所】東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤノン株式会社内
【テーマコード(参考)】
2H077
2H134
2H171
2H270
【Fターム(参考)】
2H077AA02
2H077AA09
2H077AB01
2H077AB14
2H077AC01
2H077AD06
2H077AD13
2H077BA09
2H077EA03
2H134GA01
2H134GB02
2H134HD01
2H134JC02
2H134JC07
2H134KG07
2H134KH07
2H171FA02
2H171FA03
2H171FA12
2H171FA13
2H171FA17
2H171GA06
2H171JA06
2H171JA23
2H171JA27
2H171JA31
2H171JA43
2H171JA46
2H171KA09
2H171KA10
2H171KA16
2H171QA03
2H171QA04
2H171QA08
2H171QA24
2H171QB03
2H171QB15
2H171QB32
2H171QC02
2H171SA11
2H171SA14
2H171SA19
2H171SA22
2H171SA26
2H270MC74
2H270MD02
2H270RA03
2H270RA12
2H270RC07
2H270RC16
(57)【要約】
【課題】開口部を開閉するシャッターをロックすることが可能であって、ユニットの着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能な着脱可能ユニット、及びその着脱可能ユニットを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置200の装置本体201に対して着脱可能な着脱可能ユニット300は、粉体を収容する収容部303と、収容部の内部と外部とを連通させる開口部20cを備えた連通部20bと、開口部を開放する開位置と開口部を閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッター21と、シャッターを開位置から閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材29と、シャッターが移動して開位置に配置されることを禁止する第一位置と、シャッターが移動して開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なようにシャッターに取り付けられたロック部材30と、を有する構成とする。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットにおいて、
粉体を収容する収容部と、
前記収容部の内部と外部とを連通させる開口部を備えた連通部と、
前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッターと、
前記シャッターを前記開位置から前記閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、
前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを禁止する第一位置と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なように前記シャッターに取り付けられたロック部材と、
を有し、
前記ロック部材は、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記装置本体に設けられた解除部によって前記第一位置から前記第二位置に向かう第一方向に回動させられ、前記着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記第二位置から前記第一位置に向かう第二方向に回動させられることを特徴とする着脱可能ユニット。
【請求項2】
前記シャッターは、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記装置本体に設けられた当接部によって前記閉位置から前記開位置に移動させられ、前記着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記開位置から前記閉位置に移動させられることを特徴とする請求項1に記載の着脱可能ユニット。
【請求項3】
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットにおいて、
粉体を収容する収容部と、
前記収容部の内部と外部とを連通させる開口部を備えた連通部と、
前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッターと、
前記シャッターを前記開位置から前記閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、
前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを禁止する第一位置と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なように前記シャッターに取り付けられたロック部材と、
を有し、
前記ロック部材は、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着された状態で、前記装置本体に対して着脱可能な別の着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記別の着脱可能ユニットに設けられた解除部によって前記第一位置から前記第二位置に向かう第一方向に回動させられ、前記別の着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記第二位置から前記第一位置に向かう第二方向に回動させられることを特徴とする着脱可能ユニット。
【請求項4】
前記シャッターは、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着された状態で、前記別の着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記別の着脱可能ユニットに設けられた当接部によって前記閉位置から前記開位置に移動させられ、前記別の着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記開位置から前記閉位置に移動させられることを特徴とする請求項3に記載の着脱可能ユニット。
【請求項5】
前記ロック部材は、前記シャッターが前記閉位置にある状態で、前記付勢部材の付勢力によって前記第二方向に回動する向きの力を受けることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の着脱可能ユニット。
【請求項6】
前記ロック部材は、前記ロック部材が前記第一位置にある状態で前記シャッターが前記開位置に向けて移動させられた際に、前記シャッターが前記開位置に配置されることを禁止することにより、前記第二方向に回動する向きの力を受けることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の着脱可能ユニット。
【請求項7】
前記ロック部材は、前記ロック部材が前記第一位置にある状態で前記シャッターが前記開位置に向けて移動させられ、かつ、前記シャッターが前記開位置に配置されることを禁止していない状態で、前記第一位置に停止した状態に維持されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の着脱可能ユニット。
【請求項8】
前記第一位置に停止した状態の維持は、前記ロック部材と前記シャッターとの間の摩擦抵抗により行われることを特徴とする請求項7に記載の着脱可能ユニット。
【請求項9】
前記ロック部材は、前記解除部又は前記付勢部材の付勢力の作用が無い限り、前記第一位置又は前記第二位置に停止していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の着脱可能ユニット。
【請求項10】
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の着脱可能ユニットを着脱可能に有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニット、及びその画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体を含むユニットなどが消耗品として画像形成装置の装置本体(以下、単に「装置本体」ともいう。)に対して着脱可能とされていることがある。一般的に、感光体を含むユニットに代表される、装置本体の寿命よりも寿命が短い着脱可能ユニットは、装置本体に対して容易に着脱して交換可能な構成とされている。このような着脱可能ユニットの交換は、サービス担当者やユーザなどの操作者により、例えば定期的に行われる。
【0003】
上述のような着脱可能ユニットは、該ユニットの内部と外部との間での粉体の移動を可能とする開口部を備えていることがある。例えば、感光体を含むユニットは、感光体から回収したトナーを収容する収容部を備えていることがあり、この収容部と装置本体に設けられたトナー搬送路などとを連通させるための開口部を備えていることがある。
【0004】
このような開口部を備えた着脱可能ユニットでは、該ユニットと装置本体に設けられたトナー搬送路などとの間の粉体の受け渡し部に、開閉可能なシャッターが設けられるのが一般的である。これにより、該ユニットからのトナーの漏れや飛散の発生が抑制されている。また、このようなシャッターを備えた着脱可能ユニットには、サービス担当者やユーザなどの操作者が取り扱う際にシャッターが誤って開かないように、シャッターのロック機構が設けられることがある。
【0005】
特許文献1では、トナー容器側に設けられた係合部付き第一シャッターと、装置本体側に設けられた係合部付き第二シャッターと、を備え、上記各係合部が係合することでシャッターが開く構成が提案されている。この構成では、シャッターの開閉を行うガイド上にロック部材が設けられている。そして、トナー容器を装置本体に装着する際に、装置本体に設けられた解除部材がロック部材によるロックの解除を行うことでシャッターが開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平8−62979号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記従来の構成は、着脱可能ユニットの着動作によってロック解除される一方、装置から取り外す際には、一度、操作者がロック部材を操作してロックレバーの係合を解除する必要がある。このため、ユニットの着脱動作とは別に、ロック解除されたロック部材を再度ロックするための新たな動作が必要となり、ユーザビリティが低下してしまう。
【0008】
したがって、本発明の目的は、開口部を開閉するシャッターをロックすることが可能であって、ユニットの着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能な着脱可能ユニット、及びその着脱可能ユニットを有する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的は本発明に係る着脱可能ユニット及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットにおいて、粉体を収容する収容部と、前記収容部の内部と外部とを連通させる開口部を備えた連通部と、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッターと、前記シャッターを前記開位置から前記閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを禁止する第一位置と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なように前記シャッターに取り付けられたロック部材と、を有し、前記ロック部材は、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記装置本体に設けられた解除部によって前記第一位置から前記第二位置に向かう第一方向に回動させられ、前記着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記第二位置から前記第一位置に向かう第二方向に回動させられることを特徴とする着脱可能ユニットである。
【0010】
本発明の他の態様によると、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットにおいて、粉体を収容する収容部と、前記収容部の内部と外部とを連通させる開口部を備えた連通部と、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッターと、前記シャッターを前記開位置から前記閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを禁止する第一位置と、前記シャッターが移動して前記開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なように前記シャッターに取り付けられたロック部材と、を有し、前記ロック部材は、前記着脱可能ユニットが前記装置本体に装着された状態で、前記装置本体に対して着脱可能な別の着脱可能ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱可能ユニットに対して相対移動する前記別の着脱可能ユニットに設けられた解除部によって前記第一位置から前記第二位置に向かう第一方向に回動させられ、前記別の着脱可能ユニットが前記装置本体から取り外される際に、前記付勢部材の付勢力によって前記第二位置から前記第一位置に向かう第二方向に回動させられることを特徴とする着脱可能ユニットが提供される。
【0011】
また、本発明の他の態様によると、上記本発明の着脱可能ユニットを着脱可能に有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、開口部を開閉するシャッターをロックすることが可能であって、ユニットの着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能な着脱可能ユニット、及びその着脱可能ユニットを有する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】画像形成装置の概略断面図である。
【図2】ドラムカートリッジの外観斜視図及び断面図である。
【図3】装置本体との連通部の近傍のドラムカートリッジの断面図である。
【図4】ドラムカートリッジの着脱方法を示す画像形成装置の概略斜視図である。
【図5】画像形成装置の装置本体の一部の斜視図である。
【図6】ドラムカートリッジ及びガイドレールを示す概略斜視図である。
【図7】装置本体との連通部(閉塞状態)の近傍のドラムカートリッジの断面図である。
【図8】装置本体との連通部(シャッター移動開始状態)の近傍のドラムカートリッジの断面図である。
【図9】ロック部材がロック位置にある状態のドラムカートリッジの断面図である。
【図10】ロック部材のロック状態を示すドラムカートリッジの断面図である。
【図11】ロック部材が解除位置にある状態のドラムカートリッジの断面図である。
【図12】ドラムカートリッジの装着が完了した際のロック部材の状態を示すドラムカートリッジの断面図である。
【図13】ロック部材がロック位置に戻る動作を説明するためドラムカートリッジの断面図である。
【図14】ロック部材の変形例の平面図である。
【図15】他の例の画像形成装置の概略斜視図である。
【図16】他の例の画像形成装置におけるドラムカートリッジと回収トナー容器との連通部の近傍の概略断面図である。
【図17】他の例の画像形成装置におけるロック機構を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る着脱可能ユニット及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0015】
[実施例1]
1.画像形成装置
図1は、本実施例の画像形成装置200の主要部の概略断面図である。本実施例の画像形成装置200は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラーレーザービームプリンターである。また、本実施例の画像形成装置200には、本発明に従う着脱可能ユニットとしてのドラムカートリッジ300が着脱可能に搭載されている。
【0016】
画像形成装置200は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する4つの画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。各画像形成部SY、SM、SC、SKにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Sは、後述する感光ドラム1(1Y、1M、1C、1K)、帯電ローラ2(2Y、2M、2C、2K)、露光装置3(3Y、3M、3C、3K)、現像装置100(100Y、100M、100C、100K)、一次転写ローラ5(5Y、5M、5C、5K)、クリーニング装置6(6Y、6M、6C、6K)を有して構成されている。
【0017】
像担持体としてのドラム型の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1は、円筒状のアルミニウムシリンダの外周面に所定の帯電極性(本実施例では負極性)を持たせた感光層が形成されて構成されている。感光ドラム1は、所定の周速度(プロセススピード)で図中矢印R1方向(時計回り方向)に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段としての露光装置3によって走査露光され、感光ドラム1上に静電像(静電潜像)が形成される。露光装置3は、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電処理された感光ドラム1の表面に照射することで、画像情報に応じた静電像を感光ドラム1の表面に書き込む。感光ドラム1上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置100によってトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像が形成される。現像装置100は、トナー(非磁性トナー粒子)及びキャリア(磁性キャリア粒子)を備えた二成分現像剤を用いて、感光ドラム1上の静電像をトナーにより現像する。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する(反転現像)。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
【0018】
各感光ドラム1Y、1M、1C、1Kと対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト7が配置されている。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラ(支持ローラ)としての二次転写対向ローラ8、テンションローラ17及び入り口ローラ18に掛け渡されて、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト7は、駆動ローラを兼ねる二次転写対向ローラ8が回転駆動されることで図中矢印R2方向(反時計回り方向)に回転(周回移動)する。中間転写ベルト7の内周面側には、各感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kが配置されている。一次転写ローラ5は、中間転写ベルト7の内周面を感光ドラム1側に押圧して、感光ドラム1と中間転写ベルト7との接触部である一次転写部T1を形成する。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写部T1において、一次転写ローラ5の作用によって、回転している中間転写ベルト7上に一次転写される。一次転写工程時に、一次転写ローラ5には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。
【0019】
中間転写ベルト7の外周面側において、二次転写対向ローラ8と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ9が配置されている。二次転写ローラ9は、中間転写ベルト7を介して二次転写対向ローラ8に向けて押圧され、中間転写ベルト7と二次転写ローラ9との接触部である二次転写部T2を形成する。中間転写ベルト7上に形成されたトナー像は、二次転写部T2において、二次転写ローラ9の作用によって、中間転写ベルト7と二次転写ローラ9とに挟持されて搬送される記録用紙などの記録材P上に二次転写される。二次転写工程時に、二次転写ローラ9には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。記録材Pは、記録材カセット10から1枚ずつ送り出され、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部T2へと搬送される。記録材Pは、記録材カセット10から、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラなどを有する給搬送装置(図示せず)によって二次転写部T2に供給される。
【0020】
トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置13へと搬送される。定着装置13は、定着ローラ14と、この定着ローラ14に圧接する加圧ローラ15と、によって、未定着のトナー像を担持した記録材Pを挟持して搬送する。これにより、定着装置13は、その記録材Pを加熱及び加圧し、その記録材Pの表面にトナー像を定着(溶融、固着)させる。その後、その記録材Pは、画像形成装置200の装置本体201の外部へと排出(出力)される。
【0021】
一方、一次転写工程において中間転写ベルト7に転写されずに感光ドラム1上に残ったトナー(一次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段としてのクリーニング装置6によって感光ドラム1上から除去されて回収される。クリーニング装置6は、感光ドラム1の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム1の表面から一次転写残トナーを掻き取って回収トナー収容部に回収する。クリーニング装置6については、後述して更に説明する。中間転写ベルト7の外周面側において、テンションローラ17と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置11が配置されている。二次転写工程において記録材Pに転写されずに中間転写ベルト7上に残ったトナー(二次転写残トナー)は、ベルトクリーニング装置11によって中間転写ベルト7上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置11は、中間転写ベルト7の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのベルトクリーニングブレードによって、回転する中間転写ベルト7の表面から二次転写残トナーを掻き取ってベルト回収トナー収容部に回収する。ベルトクリーニングブレードは、後述するクリーニングブレードと同様に、弾性ゴムブレードで構成されている。
【0022】
本実施例では、画像形成部Sにおいて、感光ドラム1と、帯電ローラ2と、クリーニング装置6とは、一体的にユニット化されて、ドラムカートリッジ(ドラムユニット)300を構成している。ドラムカートリッジ300は、装置本体201に対して着脱可能とされている。ドラムカートリッジ300は、例えば、感光ドラム1が寿命に達した場合などに新品に交換される。
【0023】
また、本実施例では、画像形成部Sにおいて、現像装置100は、実質的に単独で現像カートリッジ(現像ユニット)としてユニット化されている。現像カートリッジ100は、例えば、メンテナンスのため又は新品と交換するために、装置本体201に対して着脱可能とされている。
【0024】
2.ドラムカートリッジ
次に、本実施例におけるドラムカートリッジ300について更に説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置200及びその要素に関して、図1の紙面手前側を「前」、紙面奥側を「後」、前側から見たときの左を「左」、前側から見たときの右を「右」とする。画像形成装置200の上記前後方向は、感光ドラム1の回転軸線方向(以下、「長手方向」ともいう。)と略平行である。ドラムカートリッジ300、現像装置100の着脱などの、画像形成装置200に対する操作は、画像形成装置200の前側から行われることが想定されている。また、上記「左」から「右」に向かう方向を「X方向(あるいは+X方向)」、上記「後」から「前」に向かう方向を「Y方向(あるいは+Y方向)」、X方向及びY方向と直交し重力方向の下方から上方に向かう方向を「Z方向(あるいは+Z方向)」とする。また、上記X方向(+X方向)とは逆方向、Y方向(+Y方向)とは逆方向、Z方向(+Z方向)とは逆方向を、それぞれ「−X方向」、「−Y方向」、「−Z方向」とする。また、画像形成装置200及びその要素に関して、感光ドラム1の長手方向に沿う方向を「長手方向」ともいう。
【0025】
図2(a)は、ドラムカートリッジ300の外観斜視図である。図2(b)は、ドラムカートリッジ300の断面図(感光ドラム1の長手方向の中央付近におけるXZ断面)である。ドラムカートリッジ300は、感光ドラム1と、帯電ローラ2と、クリーニング装置6と、を含み、装置本体201に対して一体的に着脱可能とされている。クリーニング装置6は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード61と、支持部材としての支持板62と、を有する。また、クリーニング装置6は、内部に回収トナー収容部(以下、単に「収容部」ともいう。)303を形成する枠体としてのクリーニング容器301と、収容部303内に配置されたトナー搬送部材としての搬送スクリュー306と、を有する。クリーニングブレード61は、板厚2mm程度の金属板をXZ断面が略L字状となるように曲げて形成された支持板62に、接着によって固定されている。クリーニングブレード61は、弾性部材としての弾性ゴム材料であるウレタンゴムで形成されている。クリーニングブレード61は、感光ドラム1の長手方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、+X方向に見たとき略矩形の板状の部材である。そして、クリーニングブレード61は、その短手方向の一方の端部のエッジ部61aが感光ドラム1の表面に所定の圧接力で当接するように配置され、その短手方向の他方の端部側の一部が支持板62に固定されている。本実施例では、クリーニングブレード61のエッジ部61aを感光ドラム1の表面に押し付けてクリーニングブレード61を撓ませることで、クリーニングブレード61の感光ドラム1に対する所定の当接圧を得ている。クリーニングブレード61は、短手方向における自由端部が感光ドラム1の表面の移動方向の上流側を向くように、感光ドラム1の表面の移動方向に対してカウンター方向に、感光ドラム1の表面に当接させられている。
【0026】
感光ドラム1は、その長手方向の両端部が、クリーニング容器301に回転可能に支持されている。感光ドラム1は、円筒状の部材であり、その長手方向の長さは、画像形成装置200で使用可能な記録材Pの大きさや、画像形成装置200が形成可能な画像の大きさにより決まる。例えば、A3サイズの記録材Pを使用可能な画像形成装置200では、感光ドラム1の長手方向の長さは約400mm程度である。クリーニングブレード61は、感光ドラム1の長手方向の長さと同等、より詳細には、感光ドラム1の長手方向に関する画像形成可能領域(トナー像を担持可能な領域)の長さ以上の長手方向の長さを有する。一次転写工程後に感光ドラム1上に残ったトナー(一次転写残トナー)は、クリーニングブレード61によって、回転する感光ドラム1の表面から回収される。
【0027】
クリーニングブレード61によって感光ドラム1の表面から回収されたトナーは、収容部303に収容される。感光ドラム1から回収されて収容部303に収容されたトナー(回収トナー)は、搬送スクリュー306によって、収容部303の内部を、感光ドラム1の長手方向に沿って+Y方向に搬送されていく。そして、搬送スクリュー306によって搬送された収容部303の内部のトナーは、詳しくは後述するようにして、クリーニング容器301の外部に排出される。本実施例では、クリーニング容器303から排出されたトナーは、装置本体201に設けられたトナー搬送路を介して、装置本体201の内部に配置された回収トナー容器(図示せず)に貯留される。この回収トナー容器は、装置本体201に対して着脱可能とされており、回収トナー容器の内部がトナーで満たされると、回収トナー容器ごと交換される。
【0028】
3.トナーの受け渡し
次に、ドラムカートリッジ300と装置本体201側との間でのトナーの受け渡し(ドラムカートリッジ300と装置本体201側との接合部)について説明する。図3は、ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着された状態における上記接合部の近傍の断面図(ドラムカートリッジ300の前側端部近傍における図2(b)中のA−A断面図(YZ断面))である。
【0029】
上述のように、収容部303の内部のトナーは、搬送スクリュー306によって、感光ドラム1の長手方向に沿って+Y方向に搬送されていく。収容部303の長手方向の前側端部近傍には、トナーが通過可能な開口部である中間排出口303aが設けられている。搬送スクリュー306によって搬送された収容部303の内部のトナーは、中間排出口303aから収容部303の外部へと排出される。ドラムカートリッジ300の長手方向の前側端部では、収容部303を形成するクリーニング容器301に前カバー20が取り付けられて固定されている。なお、本実施例では、前カバー20は、スナップフィットによってクリーニング容器301に固定されているが、接着、溶着、締結具による締結などの他の固定手段によって固定されてもよい。また、本実施例では、クリーニング容器301と前カバー20とが別部材で構成されているが、本実施例におけるクリーニング容器301と前カバー20とにそれぞれ対応する部分が単一の部材(枠体、容器)で構成されていてもよい。前カバー20には、中間排出口303aと連通する、トナーが通過可能な開口部である中間受入口20aが設けられており、中間排出口303aから排出されたトナーは中間受入口20aによって受け入れられる。また、前カバー20には、連通部としてのパイプ形状のトナー落下部20bが設けられている。中間受入口20aは、トナー落下部20bの上側の端部に形成されている。さらに、前カバー20には、前カバー20(ドラムカートリッジ300)の外部へとトナーを排出するための、トナーが通過可能な開口部である排出口20cが設けられている。排出口20cは、トナー落下部20bの下側の端部に形成されている。
【0030】
そして、ドラムカートリッジ300には、ドラムカートリッジ300(収容部303)の内部と外部との間でのトナーの移動を可能とする開口部としての排出口20cを開閉する、シャッターユニット(以下、単に「シャッター」ともいう。)21が設けられている。シャッター21は、前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対してスライド移動可能に設けられている。なお、シャッター21の構成及び動作の詳細については後述する。シャッター21は、シール部材としてのシャッターシール22と、シャッター本体としてのシャッター部材23と、を有する。シャッターシール22は、前カバー20とシャッター部材23との間に挟まれるように、シャッター部材23の上側の面に固定されている。なお、本実施例では、シャッターシール22は、両面テープでシャッター部材23に貼り付けられて固定されているが、接着、溶着などの他の固定手段によって固定されてもよい。シャッターシール22は、前カバー20に設けられた潰し面20dによって所定量つぶされることで、前カバー20とシャッター部材23との間からトナーが漏れることを抑制している。
【0031】
シャッターシール22には、トナーが通過可能な開口部であるシャッターシール開口部22aが設けられている。また、シャッター部材23には、トナーが通過可能な開口部であるシャッター開口部23aが設けられている。すなわち、搬送スクリュー306によって搬送されたトナーは、中間排出口303aから、中間受入口20aへと受け渡される。このトナーは、更に自由落下でトナー落下部20bを通過した後に、排出口20cを経て、シャッターシール開口部22aとシャッター開口部23aとを通り、ドラムカートリッジ300の外部へと排出される。
【0032】
ドラムカートリッジ300の外部へと排出されたトナーは、装置本体201側に受け入れられる。装置本体201には、装置本体201に設けられたトナー搬送路の一端部を構成する受入部材24と、シール部材としての受入部材シール25と、が設けられている。受入部材24には、トナーが通過可能な開口部である受入口24aが設けられている。シャッター開口部23aと受入口24aとが連通することで、ドラムカートリッジ300の外部へと排出されたトナーは、装置本体201側に受け入れられる。受入部材シール25は、シャッター部材23と受入部材24との間に挟まれるように、受入部材24の上側の面に固定されている。なお、本実施例では、受入部材シール25は、両面テープで受入部材24に貼り付けられて固定されているが、接着、溶着などの他の固定手段によって固定されてもよい。受入部材シール25は、シャッター部材23に設けられた潰し面23bによって所定量つぶされることで、シャッター部材23と受入部材24との間からトナーが漏れることを抑制している。
【0033】
以上のような構成により、感光ドラム1の表面から回収されたトナーは、ドラムカートリッジ300におけるトナー搬送経路を経てドラムカートリッジ300の外部へと排出され、装置本体201の受入部材24に受け入れられる。これにより、ドラムカートリッジ300から装置本体201側へのトナーの搬送が完了する。
【0034】
4.ドラムカートリッジの着脱
次に、ドラムカートリッジ300の装置本体201に対する着脱について説明する。図4は、ドラムカートリッジ300の着脱部の近傍を示す画像形成装置200の概略斜視図である。図5は、装置本体201の一部(後述する前側板、後側板及びガイドレール)を抜き出した斜視図である(その他の装置本体201の部品の図示は省略されている。)。図6は、ドラムカートリッジ300及び後述するガイドレールの前側端部の近傍を示す概略斜視図であり、図6(a)はドラムカートリッジ300が装着された状態、図6(b)はドラムカートリッジ300が取り外された状態を示している。
【0035】
例えば、ドラムカートリッジ300が寿命を迎えた際などに、装置本体201から寿命を迎えたドラムカートリッジ300が取り外され、新品のドラムカートリッジ300に交換される。本実施例では、図4に示すように、ドラムカートリッジ300は、サービス担当者やユーザなどの操作者が装置本体201の後側から前側に向かう方向(+Y方向)に引き出して装置本体201から取り外し、容易に交換が可能な構成になっている。本実施例では、装置本体200の前側の側面には、装置本体201の内部にアクセスすることを可能とする、開閉可能なドア400が設けられている。操作者は、このドア400を開くことで、ドラムカートリッジ300の交換を行うことができる。
【0036】
図5に示すように、装置本体201には、前側板26及び後側板27が、ドラムカートリッジ300の挿抜方向(−Y方向、+Y方向)と略直交するようにそれぞれ設けられている。そして、ガイドレール28が、前側板26と後側板27とで挟み込まれるように配置され、前側板26と後側板27とに対してそれぞれ固定手段としてのビスなどの締結具で締結されて固定されている。なお、図6には、代表して一つのドラムカートリッジ300のための一つのガイドレール28のみが示されている。
【0037】
図6(a)、(b)に示すように、ガイドレール28には、支持部28aと、ガイド部28bと、が設けられている。支持部28aは、上方を向いた面を有する略板状の形状を有し、この支持部28aの左右方向の両端部に、支持部28aの長手方向に沿って、上側に突出したガイド部28bが設けられている。つまり、ガイドレール28は、XZ断面が略コの字形状の部材である。図6(b)に示すように、ガイドレール28の支持部28aには、ドラムカートリッジ300と係合する係合部60が設けられていてよい。
【0038】
ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際には、操作者はドラムカートリッジ300の前カバー20に設けられた把手部20eを操作してドラムカートリッジ300を装置本体201の前側から後側に向かう方向(−Y方向)に押圧する。また、ドラムカートリッジ300を装置本体201から取り外す際には、操作者は上記把手部20eを操作してドラムカートリッジ300を装置本体201の後側から前側に向かう方向(+Y方向)に引張る。このようにドラムカートリッジ300を装置本体201に対して出し入れする際には、ドラムカートリッジ300のクリーニング容器301に設けられた底面301bがガイドレール28の支持部28aに支持される。また、ガイドレール28のガイド部28bは、ドラムカートリッジ300に対して微少のクリアランスを有して、ドラムカートリッジ300を左右から挟み込むように設けられている。そのため、ドラムカートリッジ300は、ドラムカートリッジ300の挿抜方向と略直交する方向(+X方向、−X方向)の移動が規制されながら、装置本体300に対する着脱が行われる。
【0039】
5.シャッターの開閉
次に、ドラムカートリッジ300の着脱に伴うシャッター21の開閉について説明する。図7は、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際に、シャッター21が、スライド移動する前に、ドラムカートリッジ300と装置本体201側との間のトナー搬送経路を閉塞している状態を示す断面図である。図8は、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際に、シャッター21がスライド移動し始める時の状態を示す断面図である。図7、図8は、いずれも図3と同様のドラムカートリッジ300の前側端部近傍における図2(b)中のA−A断面図(YZ断面)である。
【0040】
図7に示すように、ドラムカートリッジ300には、付勢手段(加圧手段)としての付勢部材(加圧部材)である加圧バネ29が、シャッター部材23と前カバー20との間に設けられている。本実施例では、加圧バネ29は、その前側の端部が前カバー20に設けられた前台座20fに着座し、後側の端部がシャッター部材23に設けられた後台座23cに着座して、加圧力を発生させている。ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着される前の状態では、シャッター21は、加圧バネ29の加圧力の作用により、前側から後側に向かう方向(−Y方向)へと寄せられている。これにより、シャッター部材23に設けられたシャッター側突き当て部23dが、後述するロック部材30を挟んで、クリーニング容器301に設けられた容器側突き当て部301eに突き当り、シャッター21は停止している。加圧バネ29は、シャッター21を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する。なお、付勢手段は加圧バネに限定されるものではなく、本実施例と同様の方向にシャッター21を付勢することができればよい。例えば、配置や固定位置を適宜変更することで、引っ張りバネを用いることもできる。
【0041】
図7に示す状態では、シャッター部材23に貼り付けられたシャッターシール22が、前カバー20に対して所定の潰し幅b1、b2を有した位置にあることで、排出口20cからトナーが漏れることが抑制されている。ここで、本実施例では、排出口20cは、+Z方向に見たとき、X方向に沿う辺とY方向に沿う辺とを有する略矩形の形状を有している(図9参照)。また、シャッターシール開口部22aも、排出口20cと同様の略矩形の形状を有している(X方向、Y方向に沿う方向の長さは、それぞれ排出口20cにおける対応する辺の長さよりも若干長い)。さらに、シャッター開口部23aも、排出口20cと同様の略矩形の形状を有している(X方向、Y方向に沿う方向の長さは、それぞれシャッターシール開口部22aにおける対応する辺の長さよりも若干長い)。上記潰し幅b1は、排出口20cの後側のX方向に沿う辺とシャッターシール開口部22aの前側のX方向に沿う辺との間のY方向に関する距離である。また、上記潰し幅b2は、排出口20cの前側のX方向に沿う辺とシャッターシール22の前側の端部との間のY方向に関する距離である。図示を省略しているが、排出口20cのY方向に沿う辺の外側には、シャッター21のスライド移動可能範囲内における位置にかかわらず、所定の潰し幅を有してシャッターシール22が配置されている。
【0042】
次に、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際には、ドラムカートリッジ300は前側から後側に向かう方向(−Y方向)へと移動する。そして、図8に示すように、シャッター部材23に設けられた開閉受け部23gが、受入部材24に設けられた開閉突き当て部(当接部)24bと突き当たると、シャッター21の位置が受入部材24に対して固定される。この状態からドラムカートリッジ300を装置本体201の内部での所定の位置に向けて挿入していくと、シャッター21は加圧バネ29の加圧力に抗して前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対して相対的に+Y方向にスライド移動していく。
【0043】
次に、ドラムカートリッジ300の装置本体201の内部での所定の位置への装着が完了すると、図3に示したように、シャッター21は前カバー20(排出部20c)に対して完全にスライド移動が完了した状態となる。これにより、排出口20cと、シャッターシール開口部22a及びシャッター開口部23aと、が連通し、ドラムカートリッジ300と装置本体201側との間のトナー搬送経路が接続される。
【0044】
なお、図3に示す状態におけるシャッター21の位置を、排出口20cを開放してドラムカートリッジ300と装置本体201側との間のトナー搬送経路を接続する「開位置」とする。また、図7に示す状態におけるシャッター21の位置を、排出口20cを閉塞(遮蔽)して、ドラムカートリッジ300と装置本体201側との間のトナー搬送経路を閉塞(遮蔽)する「閉位置」とする。
【0045】
また、ドラムカートリッジ300を装置本体201から取り外す際には、上述の装着の際とは逆の動作で、シャッター21は開位置から閉位置へと、加圧バネ29の加圧力によって移動する。
【0046】
6.ロック機構
次に、シャッター21をロックするロック機構について説明する。図9は、シャッター21が閉位置にある状態を示す断面図である。図10は、ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着されていない状態で、操作者が誤ってシャッター21を開こうとした際に、シャッター21がロックされた状態を示す断面図である。図11は、シャッター21のロックが解除された状態を示す断面図である。図12は、シャッター21が開位置にある状態を示す断面図である。図13は、ドラムカートリッジ300を装置本体201から取り外す際のロック機構302の動作を示す断面図である。図9〜図13は、いずれもドラムカートリッジ300の下方(図3中の矢印A方向)から見た断面図(XY断面)であり、ドラムカートリッジ300を装置本体201に挿入する方向は各図の紙面上方向(−Y方向)となる。なお、本実施例では、後述するロック部材30、第一、第二突き当て部301c、301dなどによってロック機構302が構成される。
【0047】
図9に示すように、シャッター部材23には、ロック部材30が回動可能に取り付けられている。つまり、シャッター部材23には、回動軸23eが設けられている。回動軸23eは、−Z方向に突出するように設けられており、その突出方向に沿う外周面に、少なくとも円弧形状部を有する形状とされている。本実施例では、回動軸23eは、−Z方向に突出する円柱形状の、突出方向に沿う外周面の対向する2側面を平坦に切り欠いた形状とされている。一方、ロック部材30には、回動穴30aが設けられている。そして、ロック部材30の回動穴30aにシャッター部材23の回動軸23eが回動可能に嵌合されることで、ロック部材30はシャッター部材23に回動可能に支持されている。また、ロック部材30は、その回転軸方向に関しては、クリーニング容器301の底面301bとシャッター部材23に設けられたロック部材支持部23fとにそれぞれ支持されることで、シャッター部材23から脱落しないように保持されている。本実施例では、シャッター部材23及びロック部材30は、それぞれ樹脂材料(例えばポリアセタール樹脂)で形成されている。
【0048】
まず、ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着されていない状態でのロック機構302の作用について説明する。図10は、ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着されていない状態で、シャッター21を前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対して相対的に閉位置(図9)から開位置(図12)に向かう方向(+Y方向)に移動させた際の様子を示している。ロック部材30は、概略、回動穴30aを支点として、互いに角度を有して二方向に伸長したアーム部(第一アーム部30i、第二アーム部30j)を有する形状となっている。ロック部材30の第一アーム部30iの先端部には、主にシャッター21の前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対する+Y方向への相対移動を阻止するための第一ロック部30bが設けられている。また、ロック部材30の第一アーム部30iの先端部には、主にシャッター21の図10中の矢印CCW方向(反時計回り方向)への回動を阻止するための第二ロック部30cが設けられている。一方、クリーニング容器301には、ロック部材30の第一ロック部30bが突き当たることが可能な第一突き当て部301cが設けられている。また、クリーニング容器301には、ロック部材30の第二ロック部30cが突き当たることが可能な第二突き当て部301dが設けられている。第一突き当て部301cは、主にシャッター21の前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対する+Y方向への相対移動を阻止する。また、第二突き当て部301dは、主にシャッター21の図10中の矢印CCW方向(反時計回り方向)への回動を阻止する。このように、ロック部材30がクリーニング容器301に突き当たることで、シャッター21はそれ以上開かないようにロックされる。このとき、ロック部材30は、第一突き当て部301cから、図10中の矢印CCW方向(反時計回り方向)へと回動力(モーメント)を受ける。
【0049】
ここで、図9に示す状態での、+Y方向に関する第一ロック部30bと第一突き当て部301cとの間に設けられたクリアランスをc1とする。また、図9に示す状態での、+Y方向に関するシャッターシール開口部22aと排出口20cとの間の距離をc2とする。このとき、c1とc2とは、下記の関係を満たす。
c1<c2
【0050】
上記の関係を満たすことにより、シャッター21が図10に示す位置に移動した際にも、排出口20cはシャッターシール22によって封止されたままであるので、排出口20cからトナーが漏れることを抑制することができる。ただし、後述するようにドラムカートリッジ300の装着時にシャッター21のロックを解除する際にロック部材30の回動が阻害されることが無いように、所定量以上のクリアランスc1を設けることが必要である。
【0051】
また、ロック部材30は、ドラムカートリッジ300がどのような姿勢とされた場合でも自重で回動することが無いように構成されている。つまり、例えば上述のように操作者が誤ってシャッター21を開きかけた状態では、ロック部材30は後述するように加圧バネ29の加圧力により回動が阻止された状態ではなくなる。この状態でロック部材30が自重で回動してしまうと、上述のようにロック部材30がクリーニング容器301に突き当たることができる位置から退避し、シャッター21を開位置まで移動させることが可能な状態となってしまう可能性がある。そのため、ロック部材30は、ドラムカートリッジ300が装置本体201に装着されていない状態で、ドラムカートリッジ300がどのような姿勢とされた場合でも自重で回動することが無いように構成されている。つまり、ロック部材30は、後述する解除部24c又は加圧バネ29による回動力の作用が無い限り回動しないで停止しているように構成されている。
【0052】
具体的には、本実施例では、回動軸23eと回動穴30aとの寸法関係において、回動軸23eの外径(XY断面における外接円の直径)は、回動穴30aの内径(XY断面における内接円の直径)に対して30μm程度大きくなっている。加えて、本実施例では、ロック部材30の回動穴30aは完全な円形形状(XY断面)ではなく、円形形状の一部が切断されて切断部30dが設けられた形状とされている。すなわち、ロック部材30がシャッター部材23に組み付けられる際、ロック部材30の回動穴30aの内径が大きくなるようにロック部材30が変形させられながら、ロック部材30はシャッター部材23に取り付けられる。このような構成により、ロック部材30がシャッター部材23に対して回動する際には、ロック部材30は、回動軸23eと回動穴30aとの間で所定量の摩擦抵抗を受けながら回動する。したがって、ドラムカートリッジ300をどのような姿勢(例えば図9中の−X方向を天面、+X方向を地面に向けた姿勢など)に置いた状態でも、ロック部材30が自重によって回動してシャッター21のロックが解除されてしまうことはない。その結果、操作者がシャッター21を誤って開いてしまった場合でも、上記摩擦抵抗の作用によりロック部材30が回動することを防止して、ロックが解除されることを防止することができる。
【0053】
なお、ロック部材30が回動することを防止する構成は、本実施例のようにして回動軸23eと回動穴30aとの間に摩擦抵抗を発生させる構成に限定されるものではない。図14は、ロック部材30の変形例の回動穴30aの近傍を示している。例えば、図14に示すように、ロック部材30の回動穴30a(例えば切断部30dの近傍)に、回動軸23eと係合可能な微小突起部30eを設けてもよい。この場合、シャッター21を開いた際に、微小突起部30eが回動軸23eに引っ掛かることで抵抗となり、ロック部材30が自重で回動することを防止することができる。
【0054】
また、本実施例では、シャッター部材23に回動軸23eを設け、ロック部材30に回動穴30aを設けたが、シャッター部材23に回動穴を設け、ロック部材30に回動軸を設けてもよい。ロック部材30が、ロック位置と解除位置との間で回動可能なようにシャッター21に取り付けられていればよい。
【0055】
次に、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際のロック機構302の動作について説明する。図11に示すように、本実施例では、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する動作に伴ってドラムカートリッジ300に対して相対移動する装置本体201側の部材としての受入部材24に、リブ形状部である解除部24cが設けられている。また、本実施例では、ロック部材30の第一アーム部30iには、斜面状のリブ形状部である解除受け部30fが設けられている。ドラムカートリッジ300を装置本体201に挿入していくと(−Y方向)、解除部24cが解除受け部30fに接触する。これにより、ロック部材30が図11中の矢印CW方向(時計回り方向)へと回動し、シャッター21のロックが解除される。このとき、ロック部材30は、図13を参照して後述する第一当接部30g、第二当接部30hが、それぞれ容器側突き当て部301e、シャッター側突き当て部23dに当接した状態で回動する。そのため、このとき、ロック部材30は、加圧バネ29の加圧力に抗してシャッター21を前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対して相対的に+Y方向に若干移動させる。図11に示すシャッター21のロックを解除する際のロック部材30の回動方向(図11中の矢印CW方向)は、図10に示したシャッター21をロックする際のロック部材30の回動方向(図10中の矢印CCW方向)とは逆になる。また、図11に示すように、+Y方向に関して開閉突き当て部24bと開閉受け部23gとの間に所定量以上のクリアランスc3がある状態で、シャッター21のロックの解除が完了するようになっている。具体的には、そのようになるように、解除部24c、解除受け部30f、開閉突き当て部24b及び開閉受け部23gの配置や形状が設定されている。これにより、開閉突き当て部24bと開閉受け部23gとが突き当たってシャッター21が開位置に向けてスライド移動を開始するまでに、ロック部材30によるロックが解除されているようにすることができる。
【0056】
その後、ドラムカートリッジ300が装置本体201の内部での所定の位置に向けて挿入されていくと、開閉受け部23gと開閉突き当て部24bとが突き当たる。そして、前述のようにシャッター21が開位置へと移動される間、ロック部材30は解除部24cによりシャッター21のロックが解除された状態のままとなっている。
【0057】
さらに、図12に示すように、ドラムカートリッジ300の装置本体201への装着が完了された状態においても、ロック部材30は解除部24cによりシャッター21のロックが解除された状態のままとなる。
【0058】
なお、図9、図10に示す状態におけるロック部材30の位置を、シャッター21をロックする「ロック位置(第一位置)」とする。また、図11、図12に示す状態におけるロック部材30の位置を、シャッター21のロックが解除された「解除位置(第二位置)」とする。
【0059】
次に、ドラムカートリッジ300を装置本体201から取り外す際のロック機構302の動作について説明する。図13に示すように、ドラムカートリッジ300が装置本体201から取り外される際に(+Y方向)、ロック部材30は、まず、解除部24cにより解除位置にある状態のままとなっている。なお、図12に示す状態から図13に示す状態までドラムカートリッジ300が装置本体201から取り出される間に、シャッター21は前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対して相対的に−Y方向に移動して排出口20cがシャッター21によって閉じられる(図11参照)。また、この間に、開閉受け部23gと開閉突き当て部24bとの当接は解除されるが、上述のように解除部24cがロック部材30に当接している(図11参照)。
【0060】
そして、図13に示すように、ロック部材30の第二アーム部30jには、第一当接部30gと、第二当接部30hと、が設けられている。第一当接部30gは、第二アーム部30jの先端に配置されており、第二当接部30hは、第一当接部30gよりも回動穴30aの近く(+Y方向に関して第一当接部30gよりも下流側)に配置されている。ドラムカートリッジ300の移動により、ロック部材30と解除部24cとの当接が解除されると、加圧バネ29の加圧力の作用により、シャッター21は前カバー20(あるいはクリーニング容器301)に対して相対的に−Y方向へと移動する。その際に、まず、第一当接部30gが容器側突き当て部301eに突き当ることで、ロック部材30が解除位置からロック位置に向かう方向(図13中の矢印CCW方向(反時計回り方向))へと回動する。さらに、第二当接部30hがシャッター側突き当て部23dに突き当ることで、ロック部材30は、ロック位置(図9に示す状態)へと戻り、停止する。そして、ロック部材30は、加圧バネ29の加圧力の作用によって、シャッター側突き当て部23dと容器側突き当て部301eとの間に挟まれて、ロック位置にある状態が維持される。このような構成により、ロック部材30をロック位置へ戻すための特別のアクチュエーターを追加することなく、シャッター21を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する加圧バネ29の加圧力を利用してロック部材30をロック位置へ戻すことができる。そのため、部品点数を削減し、簡易で省スペースな構成のロック機構302を実現することが可能となる。
【0061】
このように、本実施例では、着脱可能ユニット300は、粉体を収容する収容部303と、収容部303の内部と外部とを連通させる開口部20cを備えた連通部20bと、開口部20cを開放する開位置と開口部20cを閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッター21と、シャッター21を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材29と、シャッター21が移動して開位置に配置されることを禁止する第一位置と、シャッター21が移動して開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なようにシャッター21に取り付けられたロック部材30と、を有する。そして、本実施例では、ロック部材30は、着脱可能ユニット300が装置本体201に装着される際に、着脱可能ユニット300に対して相対移動する装置本体201に設けられた解除部24cによって第一位置から第二位置に向かう第一方向CWに回動させられ、着脱可能ユニット300が装置本体201から取り外される際に、付勢部材29の付勢力によって第二位置から第一位置に向かう第二方向CCWに回動させられる。本実施例では、シャッター21は、着脱可能ユニット300が装置本体201に装着される際に、着脱可能ユニット300に対して相対移動する装置本体201に設けられた当接部24bによって閉位置から開位置に移動させられ、着脱可能ユニット300が装置本体201から取り外される際に、付勢部材29の付勢力によって開位置から閉位置に移動させられる。また、本実施例では、ロック部材30は、シャッター21が閉位置にある状態で、付勢部材29の付勢力によって第二方向CCWに回動する向きの力を受ける。また、本実施例では、ロック部材30は、ロック部材30が第一位置にある状態でシャッター21が開位置に向けて移動させられた際に、シャッター21が開位置に配置されることを禁止することにより、第二方向CCWに回動する向きの力を受ける。また、本実施例では、ロック部材30は、ロック部材30が第一位置にある状態でシャッター21が開位置に向けて移動させられ、かつ、シャッター21が開位置に配置されることを禁止していない状態で、第一位置に停止した状態に維持される。本実施例では、この第一位置に停止した状態の維持は、ロック部材30とシャッター21との間の摩擦抵抗により行われる。また、本実施例では、ロック部材30は、解除部24c又は付勢部材29の付勢力の作用が無い限り、第一位置又は第二位置に停止している。
【0062】
以上説明したように、本実施例では、ドラムカートリッジ300が装置本体201から取り外されている際にシャッター21を開く方向に移動させると、ロック部材30によりロックされて、シャッター21が開かない。また、ドラムカートリッジ300を装置本体201に装着する際には、ロック部材30は、装置本体201側に設けられた解除部24cと係合して回動し、ロックが解除される。さらに、ドラムカートリッジ300を装置本体201から取り外す際は、ロック部材30はシャッター21を付勢する加圧バネ29の戻り力により回動してロック位置へと戻される。これにより、部品点数が少なくて済み、狭いスペースに配置するのに有利な簡易な構成で、排出口20cを開閉するシャッター21をロックすることが可能となる。このように、本実施例によれば、着脱可能ユニット300は、開口部20cを開閉するシャッター21をロックすることが可能であって、着脱可能ユニット300の装置本体201に対する着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能である。
【0063】
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【0064】
実施例1では、ドラムカートリッジ300の装置本体201に対する着脱に連動して、シャッター21のロック/ロック解除、及びシャッター21の開閉が行われる構成であった。つまり、実施例1では、ドラムカートリッジ300の挿抜に伴い、装置本体201側に設けられた解除部24c、開閉突き当て部24bがドラムカートリッジ300に対して相対移動した。そして、ドラムカートリッジ300の挿抜に伴い、これら解除部24c、開閉突き当て部24bが、ロック部材30、シャッター21をそれぞれ動作させた。これに対して、ドラムカートリッジ300に対して相対移動するものであれば、それに上記解除部、開閉突き当て部を設けることで、ロック部材30、シャッター21をそれぞれ動作させることができる。本実施例では、感光ドラム1から回収されたトナーを収容する、装置本体201に着脱可能な回収トナー容器の着脱に連動して、シャッター21のロック/ロック解除、及びシャッター21の開閉が行われる構成とする。
【0065】
図15は、回収トナー容器(回収トナーボックス)500を着脱する様子を示す本実施例の画像形成装置200の概略斜視図である。本実施例では、画像形成装置200は、ドラムカートリッジ300の手前に、装置本体201に対して着脱可能な回収トナー容器500が装着される構成とされている。図15は、便宜上、ドラムカートリッジ300、現像装置100の一部が装置本体201から取り出された状態で示されているが、回収トナー容器500の着脱は、ドラムカートリッジ300、現像装置100が装置本体201に装着された状態で行われる。回収トナー容器500の装置本体201への装着方向は、−Y方向(図15中の装着方向の矢印参照)であり、回収トナー容器500の装置本体201からの取り外し方向は+Y方向である。本実施例では、この回収トナー容器500の装置本体201に対する着脱に連動して、ドラムカートリッジ300に設けられたシャッター21のロック/ロック解除、及びシャッター21の開閉が行われる。
【0066】
図16は、回収トナー容器500が装置本体201に装着され、ドラムカートリッジ300と回収トナー容器500との間のトナー搬送経路が連通している状態を示す概略断面図(YZ断面)である。本実施例では、図16に示すように、ドラムカートリッジ300の収容部(回収トナー収容部)303に設けられた排出口303aを開閉するように、ドラムカートリッジ300にシャッター(シャッターユニット)21が設けられている。実施例1と同様、シャッター21は、シャッターシール22とシャッター部材23と、を有して構成され、シャッターシール22により排出口303aからトナーが漏れることが抑制されている。一方、回収トナー容器500には、ドラムカートリッジ300からのトナー(回収トナー)を受け入れる受入部501が設けられおり、受入部501には受入口501aが形成されている。また、受入部501にはシール貼付部501bが設けられ、シール部材としての受入部シール502がシール貼り付け部501bに貼り付けられている。これにより、ドラムカートリッジ300のクリーニング容器301と回収トナー容器500との間からトナーが漏れることが抑制されている。
【0067】
図17は、シャッター21が開位置にある状態を示すシャッター21の近傍を下方から見た概略断面図(XY断面)である。本実施例におけるシャッター21の構成及び動作は、基本的には実施例1におけるシャッター21の構成及び動作と対応するものである。ただし、本実施例では、装置本体201にドラムカートリッジ300が装着された状態で、回収トナー容器500の着脱に伴い、回収トナー容器500側に設けられた解除部501c、開閉突き当て部501bがドラムカートリッジ300に対して相対移動する。これにより、回収トナー容器500の着脱に伴い、これら解除部501c、開閉突き当て部501bが、ロック部材30、シャッター21をそれぞれ動作させる。
【0068】
本実施例におけるシャッター21のロック機構302やシャッター21の動作について更に説明する。図17に示すように、回収トナー容器500を−Y方向に移動させて装置本体201に装着する際に、回収トナー容器500に設けられた解除部501cがロック部材30の解除受け部30fに当接する。これにより、ロック部材30を図17中の時計回り方向に回動させ、シャッター21のロックの解除を行うことができる。また、回収トナー容器500を−Y方向に移動させて装置本体201に装着する際に、回収トナー容器500に設けられた開閉突き当て部501bがシャッター部材23に設けられた開閉受け部23gに当接する。これにより、シャッター21をクリーニング容器301に対して相対的に−Y方向にスライド移動させ、シャッター21を開位置へと移動させることができる。このとき、ロック機構302やシャッター21の動作は、シャッター21のクリーニング容器301に対する相対移動方向が実施例1とは逆方向(−Y方向)であることを除いて実質的に実施例1と同じである。実施例1で説明したc1、c2、c3についても、実施例1と同様にして設定すればよい。
【0069】
また、回収トナー容器500を+Y方向に移動させて装置本体201から取り外す際のロック機構302やシャッター21の動作も、シャッター21のクリーニング容器301に対する相対移動方向が実施例1とは逆方向(+Y方向)であることを除いて実質的に実施例と同じである。つまり、ロック部材30と解除部501cとの当接が解除されると、シャッター21を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する圧縮バネ29の加圧力の作用で、シャッター21はクリーニング容器301に対して相対的に+Y方向へスライド移動する。その際に、まず、ロック部材30の第一当接部30gがクリーニング容器301の容器側突き当て部301eに突き当ることで、ロック部材30が解除位置からロック位置に向かう方向(図17中の矢印CCW方向(反時計回り方向))へと回動する。さらに、ロック部材30の第二当接部30hがシャッター部材23のシャッター側突き当て部23dに突き当ることで、ロック部材30は、ロック位置へと戻り、停止する。
【0070】
そして、ロック部材30がロック位置へと戻ると、シャッター21を開く方向(−Y方向)へ移動させても、ロック機構302によってロックされているのでシャッター21は開かない。つまり、ロック部材30の第一ロック部30b、第2ロック部30cが、それぞれクリーニング容器301の第一突き当て部301c、第二突き当て部301dに突き当たることで、シャッター21はその移動が規制されてロックされる。
【0071】
このように、本実施例では、ロック部材30は、着脱可能ユニット300が装置本体201に装着された状態で、別の着脱可能ユニット500が装置本体201に装着される際に、着脱可能ユニット300に対して相対移動する別の着脱可能ユニット500に設けられた解除部501cによって第一位置から第二位置に向かう第一方向CWに回動させられ、別の着脱可能ユニット500が装置本体201から取り外される際に、付勢部材29の付勢力によって第二位置から第一位置に向かう第二方向CCWに回動させられる。また、本実施例では、シャッター21は、着脱可能ユニット300が装置本体201に装着された状態で、別の着脱可能ユニット500が装置本体201に装着される際に、着脱可能ユニット300に対して相対移動する別の着脱可能ユニット500に設けられた当接部501bによって閉位置から開位置に移動させられ、別の着脱可能ユニット500が装置本体201から取り外される際に、付勢部材29の付勢力によって開位置から閉位置に移動させられる。
【0072】
以上説明したように、本実施例では、装置本体201に対して着脱可能な、ドラムカートリッジ300とは別の着脱可能ユニットである回収トナー容器500の着脱に連動して、ロック/ロックの解除、及びシャッターの開閉を行う。この構成によっても、実施例1と同様の効果を得ることができる。
【0073】
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【0074】
上述の実施例では、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットがドラムカートリッジである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、着脱可能ユニットは、上述の実施例におけるドラムカートリッジと現像装置とが一体的にユニット化されたもの、あるいは現像装置であってもよい。例えば、現像装置は、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給することで、現像装置内で余剰となった現像剤(主にキャリア)を開口部から少量ずつ排出するような構成とされることがある。この場合、着脱可能ユニットとしての現像装置に設けられた開口部及びその開口部を開閉するシャッターに関して本発明を適用することができる。また、着脱可能ユニットの開口部は、上述の実施例のように下方に開口したものに限定されるものではなく、上方に開口したものであってもよい。着脱可能ユニットの開口部が上方に開口したものである場合、シャッターやロック機構は開口部の上方に配置すればよい。例えば、着脱可能ユニットは実施例2で説明したような回収トナー容器であってよく、この場合には回収トナー容器の開口部は上方に開口していてよく、その開口部の上方にシャッターやロック機構を設ければよい。
【0075】
また、上述の実施例では、画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロ画像形成装置であってもよい。なお、電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するもので、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【符号の説明】
【0076】
1 感光ドラム
6 クリーニング装置
20 前カバー
21 シャッターユニット(シャッター)
24b 開閉突き当て部
24c 解除部
29 加圧バネ
30 ロック部材
300 ドラムカートリッジ
301 クリーニング容器
303 回収トナー収容部(収容部)
500 回収トナー容器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】